Химическая энциклопедия - иониты

(ионообменники, ионообменные сорбенты), полимерные в-ва и материалы, содержащие ионогенные и (или) комплексообразующие группы, способные к обмену ионов при контакте с р-рами электролитов. Большинство И. твердые нерастворимые полиэлектролиты аморфной или кристаллич. структуры. Ионогенные группы закреплены на мол. каркасе (матрице) и диссоциируют, давая полиионы (фиксир.

ионы) и подвижные противоионы, компенсирующие заряды полиионов. Напр. (для одной ионогенной группы):

По знаку противоиона различают соотв. катиониты (поликислоты), аниониты (полиоснования) и полиамфолиты (амфотерные И., способные осуществлять как катионный, так и анионный обмен), по степени диссоциации ионогенных групп слабо-, среднеи сильнокислотные (соотв. основные) катиониты (аниониты). При ионном обмене противоионы стехиометрически обмениваются на ионы электролита того же знака. Однако обменный процесс может сопровождаться побочными р-циями и адсорбцией молекул электролита (без расщепления на ионы).

По хим. природе матрицы И. делят на орг., неорг. и минерально-орг., по происхождению на природные и синтетические. Самый многочисл. класс орг. И., из к-рых наиб. практич. применение получили синтетич. И. благодаря сочетанию высоких эксплуатационно-техн. характеристик с разнообразием способов получения и физ.-хим. св-в (см. Ионообменные смолы).

К орг. И. относятся также химически активированные угли, древесина, торф, целлюлоза. Неорг. И. имеют матрицу, состоящую из атомов элемента, связанных оксидными, фосфатными, цианидными фрагментами.

Из неорг. И. наиб. значение имеют алюмосиликаты (пермутиты, мол. сита), в кристаллич. решетке к-рых имеются сравнительно большие пустоты. Чаще всего такие И. применяют для необратимого поглощения ионов; их недостаток низкая устойчивость в кислой среде. Высокой селективностью обладают И, на основе гидратир. оксидов или гидроксидов нек-рых элементов IV-VI гр.

периодич. системы, напр. SnO2.nН 2 О селективно сорбирует ионы Li⁺ и F^-, Sb2 О 5.nН 2 О ионы Na⁺. Фосфат Zr обладает св-вом селективно сорбировать ионы Рb²⁺, Sr²⁺, Cs⁺, Ba²⁺; его применяют для удаления ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs из радиоактивных вод. Минерально-орг. И. состоят из орг. И. на минер. носителе или из неорг. И.

, диспергированного в полимерном связующем. Сочетают полезные св-ва обоих видов И. Выпускают И. в виде гранул, порошков, волокон, нитей, нетканых ионообменных материалов, тканей, мембран ионообменных, р-ров ионообменных полимеров (водорастворимые И.) и др. Характеризуют И. спец. параметрами, количественно описывающими способность к обмену и селективность при обмене в многокомпонентном р-ре.

Важнейшей количеств. характеристикой И. является обменная емкость суммарное кол-во противоионов, приходящихся на единицу массы или объема И., в мг-экв/г(мл) или ммоль/г(мл). В зависимости от условий определения различают статич. и динамич. емкость. Коэф. распределения Рхарактеризует способность И. концентрировать извлекаемый компонент А; Р отношение концентрации этого компонента в И.

к его равновесному содержанию в р-ре ( .